Подплата от титанов лист

Титанът е здрав, лек, гъвкав метал, който има най-високото съотношение на якост на опън към плътност от всеки структурен метален материал. Има висока устойчивост на корозия и ерозия, якост на умора при високи температури, добра заваряемост и студоустойчивост и нисък коефициент на линейно разширение. Благодарение на тези качества, конструкциите от титанови сплави могат да работят при всякакви агресивни условия, без да ограничават ресурса си. Те се използват главно в ракетната наука, авиацията и химическата промишленост.

Титанът е единственият материал, който е устойчив на корозия в среди, съдържащи хлорен диоксид, хлорати, хипохлорити и мокър хлор. Поради високата цена на титана, възможността за широкото му приложение за производството на оборудване е ограничена. Намаляването на консумацията на титан се постига чрез използване на оборудване, облицовано с листов титан.

Облицовката на химическо оборудване с листов титан се извършва по следните начини:

- лист или заварена карта, огъната в черупка, със заваряване на затварящата фуга вътре в апарата върху останалата титанова облицовка;

- панели (компенсатори) със заваряването им към останалите титанови облицовки.

За облицовка се използват титанови класовеVT 1-0иVT 1-00.Частите, направени по метода, свързан с пластична деформация на детайла, се препоръчват да бъдат изработени от титанVT1-00.Титанови листове с дебелина 1,5-2 mm се използват за устройства за облицовка и в някои случаи за устройства с малък размер, работещи в по-малко активни среди, с дебелина 1 mm; и за облицовъчни заготовки - с дебелина до 5 мм.

При облицоване на апарата с щепселна вложка, титановите дъна първо се щамповат от заварени заготовки на опаковката. В същото време те получаватдъна от въглеродна стомана за тялото на апарата. След това според реалните размери на външния диаметър на титаниевото дъно и вътрешния диаметър на корпуса на апарата се изработва титаниева обвивка. За да направите това, титанова заготовка се огъва и заварява на специална стойка чрез автоматично заваряване с аргонова дъга. Титаниево дъно е заварено към титаниевата обвивка чрез ръчно аргонно-дъгово заваряване без допълнителен метал.

Тялото на апарата с облицовка от титанов лист, направено по метода "вмъкване" с челно заваряване на титанова обвивка с титаново дъно, е показано на фигура 7.1.

Ориз. 7.1. – Тяло на апарата с облицовка от титанов лист,

изработени по метода "вложка" с титанова заварка

черупки с титаниево дъно от край до край: a - с плосък титанов фланец:

1 – титанов фланец; 2 – технологичен пръстеновиден жлеб, 3 – облицовка на тялото; б - с титаниева яка, изработена от листова заготовка чрез валцуване: 1 - титанова яка; 2 - технологичен фланец;

3 - разширителен пръстен

Корпусът на апарата преди облицовката се почиства старателно и обезмаслява. Титаниева обвивка със заварено дъно се вкарва в тялото на апарата, докато прилепне плътно към повърхността на дъното от въглеродна стомана. След това върху равнината на фланеца от въглеродна стомана се поставя титанов фланец или яка и се притиска плътно с винтове. След сглобяването на титановия фланец или яката с титаниевата обвивка те се заваряват.

За да се опрости технологията на производство на апаратите, препоръчително е корпусът, капакът и дъното да се облицоват отделно. В този случай вътрешната повърхност на тялото на апарата е подложена на механична обработка и облицована с титаниева обвивка, предварително заварена на автоматична стойка.заваряване. Титановата обвивка се пресова в тялото на апарата на преса или на специално устройство.

Фланците от въглеродна стомана са облицовани с титан чрез плосък титанов фланец или яка, изработена от листов титан. Облицовката на въглеродни фланци с плоски титанови фланци е по-малко трудоемка в сравнение с втория метод на облицовка на яката, осигурява най-надеждната конструкция и се използва при производството на съдове под налягане.

Плоските титанови фланци са направени от валцована лента или ленти, изрязани от листове. Огъването на ленти се извършва в щампа или на ролкови машини. Работната кухина на щампата и жлебовете в ролките са направени според профила на обработваната лента. Ако е необходимо да се огъват ленти с относително малка дебелина, няколко заготовки се огъват едновременно. Огънатите ленти са челно заварени.

При производството на контейнери и оборудване, облицовани с листов титан и работещи при налягане от 0,7 kgf / cm 2, въглеродните фланци са облицовани с титанови яки. Яките са изработени от цилиндрична заварена заготовка на ротационни машини в приспособление или чрез щамповане от плоска пръстеновидна заготовка. Чрез втория метод се получава по-широка перлиста част от яката, но се изразходва много повече листов титан.

Дължината на развитие на титановата обвивка се взема според действителните размери на диаметъра на тялото на апарата след обработката. Заготовката на титановата обвивка се вкарва в тялото, разхлабва се със специални пръстени, ръбовете се напасват внимателно и се закрепват чрез заваряване. След това двете чайки се отстраняват от тялото и се заварява надлъжен шев на автоматична заваръчна стойка. Заварената обвивка се притиска в тялото и се заварява към титаниевите фланци, подсилени върху фланцитеот въглеродна стомана тяло на апарата. След заваряване на титановата обвивка се обработват съединителните равнини (трън и жлеб) на титаниевите фланци.

Тъй като устройствата, облицовани по този начин, са направени с малки диаметри, е по-целесъобразно да се правят капаци за тях по метода на партидното щамповане. В този случай, след подрязване на краищата, само вътрешното дъно от въглеродна стомана се отстранява от щампованата заготовка. Титаниевото дъно, действащо като облицовка, е заварено към титаниев фланец, прикрепен към долен фланец от въглеродна стомана. В заготовката на опаковката от въглеродна стомана, предназначена за получаване на външното дъно, освен отворите за изхода на въздуха, в централната част е предвиден отвор с резба M8-M10 за контрол на облицовката на капака за плътност.

При производството на оборудване, облицовано със заварена карта, специално внимание се обръща на точността на производство, почистване и обработка на вътрешната повърхност на апарата.

След притискане на облицовката към стените на тялото, ръбовете на корпуса се маркират за заваряване. Маркираната заварена карта се отстранява от апарата и се отрязва по маркировката с надбавка, равна на две дебелини на останалата облицовка (по цялата дължина). Допускът се оставя за огъване на надлъжните ръбове с профилни ролки или под преса в щампа с движещ се детайл.

След изрязване и напасване за заваряване на ръбовете на заварената карта в корпуса на апарата се маркират местата за монтаж на останалите титаниеви облицовки (60 мм ширина и 1 мм дебелина) и за резбови отвори за тяхното закрепване. Отворите са подредени в два реда на разстояние, достатъчно за поемане на заваръчния шев между главите на винтовете. След пробиване на отвори в корпуса (през отвори в титаниеви облицовки), резбата M6 се нарязва, останалите титанови плочи се монтират и фиксират.облицовки от въглеродна стомана. След това в тялото на апарата се вкарва титаниева заготовка, така че съединените ръбове да са в средата на титаниевите облицовки. Ръбовете на титановата заготовка, предназначена за заваряване, се почистват и обезмасляват. След притискане на заварената карта към тялото на апарата, затварящият шев се захваща и заварява чрез полуавтоматично или ръчно аргонно-дъгово заваряване.

Облицовката с компенсатори се използва за производството на оборудване с големи габаритни размери. Облицовката по този метод се извършва в отделни панели, чиито размери зависят от общите размери на апарата и размера на титановите листове. Панелите са с огънати ръбове по надлъжните фуги, които служат като компенсатори след заваряване. Височината на огънатия ръб и радиусът на неговата кривина зависят от дебелината на облицовката (фиг. 7.2).

Ориз. 7.2. – Подплата с компенсатори

Броят на компенсаторите, необходими за облицовка на апарата, зависи от вътрешния диаметър, височината на корпуса и температурата на средата в апарата.

Дебелина Радиус на завиване Височина на огъната

подплата, мм ръбове, мм ръбове, мм

1,5 Св. 20 до 25 5

2 Св. 25 до 30 6

Броят на компенсаторите се взема от следното изчисление: един компенсатор може да премахне разликата в разширението между облицовката и тялото с 1,5-2 mm. В същото време за апарати, работещи при резки колебания в температурата и налягането, броят на компенсаторите в облицовката се взема според по-малката стойност на компенсационния капацитет на един компенсатор.

Основните части и монтажни единици при производството на облицовано оборудване са дъна, фланци, люкове и фитинги.

Дъната на опаковани и плътни заготовки се щамповат в същите матрици. Температура на нагряване на партидаза щамповане не по-високо от 750°С. Разстоянието между матрицата и поансона е в рамките на 1,05-1,1 от дебелината на партидната заготовка. Дъното, щамповано от партидна заготовка, се нарязва на височина до размера, определен от чертежа, след което се прави разделянето му.

След щамповане, титаниеви дъна се ецват. Гравираната повърхност се измива с четки за коса в топла вода (40-50°С) и се изсушава чрез обдухване с топъл сгъстен въздух. Външното дъно от въглеродна стомана, предназначено за производството на корпуса на апарата, се почиства чрез бластиране. На повърхността на дъната не се допускат гофри, гънки, пукнатини и други дефекти. Дъната, както външни, изработени от въглеродна стомана и титан, трябва да отговарят на изискванията на OST 26-291-71. Вътрешното дъно може да се използва за производство на други устройства без допълнителна обработка или след повторно щамповане в различен размер.

---